燃油喷射系统的产品中有许多重要零件都是采用轴承钢材料进行热处理光亮淬火，以获得较高的硬度，较好的耐磨性。目前我公司轴承钢零件光亮淬火常常是在VKES4/1爱协林箱式多用炉生产线中进行，由于采用了可控气氛保护下淬火，零件淬火后的表面脱碳、硬度不均、软点得到了有效的控制，提高了工件的性能。但零件的畸变往往得不到有效控制，本文阐述了轴承钢零件多用炉热处理光亮淬火时畸变的原因，针对影响因素进行了分析，并提出了减少畸变的措施。

  轴承钢零件在箱式多用炉淬火的动作流程是：零件在加热室中完成加热、保温后，由进出料机构拉至多用炉前室的淬火料台上，料台和零件向下落入淬火油槽，此时油槽中的搅拌风机开始起动，零件在油中淬火冷却后，完成淬火全过程，由加热时的奥氏体组织转变马氏体组织，如图1所示。

  由于零件的应力变化较为复杂，畸变机理相当复杂。零件在加热和冷却过程中，截面受热和降温的不同步而形成温度梯度（或称温度场），产生组织应力和热应力（或称内应力场）。应力的叠加常常超过零件的屈服强度，使零件永久畸变；淬火前机加工产生的残余应力，在加热过程中应力的松弛也能导致零件的畸变；零件设计结构的复杂程度不对称、厚薄不均匀、组织不均匀等，都能引起畸变，无规律淬火畸变的产生过程如图2所示。

  常见的畸变有内、外径的增大或缩小以及长度方向的伸长或缩小，也称体积畸变。另外一种畸变是椭圆（直径变动量Vdp、VDp）、翘曲（平面度、跳动）超差以及内外径收缩不一致而产生的锥度（俗称喇叭）。第一种类型可能通过对零件在淬火前后的尺寸变化规律分析，来调整或补偿淬火前的相关尺寸，使最终尺寸符合标准要求。如果调整合适，这类畸变不会影响最终尺寸。后一种类型很复杂，不能通过上述方法来得以解决，只可以通过热处理后的机加工补充磨削量才能解决，虽然这要增加成本。

  影响轴承钢零件可控气氛多用炉淬火畸变的原因很多，主要有：零件的结构、尺寸大小、形状、毛坯的原始状态、淬火前的机加工的状态、热处理装夹的摆放方式、加热温度和保温时间、油温、油的冷却性能、循环和搅拌等，下面就热处理相关的重要的因素进行说明。

  轴承钢热前一般都会采用球化退火的工艺手段，目的是要改善组织，提高切削性能，为最终热处理作准备。退火组织的均匀性是指锻造或其它原因会造成零件的退火组织不均匀，如碳化物颗粒大小及分布不均匀，存在片状碳化物等。在淬火过程中，这种不均匀，会造成加热后整个零件的碳含量不均匀，淬火时马氏体转变温度不一致；同时奥氏体向马氏体转变时体积膨胀量不同，宏观上造成零件的畸变，因此，在退火时就应该严格按退火规范操作，退火后的组织应得到碳化物颗粒均匀细小的组织，由此减少畸变。

  残余应力状态是指零件的毛坯成型的过程中，如果机加工的进刀量过大，或采用冷辗成型，则在成型后零件中就会存在着较大的残余应力，在以后的加热过程中应力的松弛导致零件的畸变。这种应力的变化是复杂的，如：毛坯件采用冲压或线切割加工的长型薄壁钢管，其弯曲变形方向就相反。所以，毛坯成型的过程中，需对机加工的进刀量或冷辗成型工艺来控制，并要固化下来，尽可能减少残余应力，也可在淬火前增加一道工序，及时去应力。

  采用提高淬火的加热温度和延长加热时间可使奥氏体化的过程中有更多的碳化物溶入到奥氏体中，增加了马氏体与奥氏体的比容差和零件的体积膨胀，从而增大了淬火时的组织应力。淬火前后组织比容变化差和残余奥氏体量的多少与钢的淬透性等因素相关。而这些组织成份很大程度上取决于淬火冷却的工艺，因此，淬火介质的合理选用也是控制比容及变形的重要一环。此外，淬火加热温度也使得淬火热应力增加。组织应力和热应力的增大必将产生大的淬火畸变。如：PW2000的柱塞将淬火温度从845℃提高至860℃淬火时，平均跳动增加0.018mm。有关联的资料指出：适当缩短淬火保温时间、减少装炉量可减少零件的畸变，所以，在满足硬度和金相组织的前提下，应尽可?采用较低的淬火加热温度、较短的保温时间。

  零件在奥氏体化加热时，一方面体积受热膨胀，另一方面高温下零件强度低，在自重的作用下也会发生畸变，柱塞和柱塞套的最佳装炉方式是合理设计工装，将零件分层竖直排放，零件间要留有一定间隔，均匀放竖零件，以便受热均匀。

  (运转世界大国龙腾 龙出东方 腾达天下 龙腾三类调心滚子轴承 刘兴邦CA CC E MB MA)

  前几天，一个工程师提出来在给轴承选择润滑的时候，润滑厂家给出了很多指标参数，不知道这么多东西的意义都是什么。

  仅就轴承润滑而言有固体润滑，液体润滑和脂润滑。对于电机而言最常用的是润滑脂。对于大型电机有可能使用润滑油进行润滑，对于一些特殊用途的电机可能使用固体润滑。

  润滑脂一般由增稠剂、基础油、添加剂等组成。这些组成部分的相关参数构成了润滑脂的主要参数。从成分角度，润滑脂的参数非常多，这中间还包括物理性能，化学性能等等。这里不对每一个参数都展开介绍，仅就电机轴承润滑中常用的几个参数进行说明，主要就是滴点、针入度、和基础油黏度。

  在电机设计中需要通过基础油黏度来计算润滑脂的润滑性能，需要从滴点和针入度的角度考量润滑脂的适用性。

  润滑脂随温度上升而变软。在规定的条件下对润滑脂加热，润滑脂从实验容器中流出第一滴液体（或者油柱）时候的温度，就称作滴点。滴点的测试方法有：

  具体的测试方法如果有兴趣能自行查找。这里不进行展开。对于电机工程师在选用润滑脂的时候滴点的实际意义是温度的界定。

  通常而言，润滑脂的最高使用温度要比滴点低30-50度。对于低速的情况，润滑脂的最高使用温度比滴点低15-30度。（关于高速、低速的界定，以后在转速相关的文章里介绍）。直接应用滴点作为最高油脂使用温度在多数场合下是不恰当的。

  当然有的厂家会直接提供润滑脂的工作时候的温度范围。这就更加有助于电机工程师选用的时候进行参考。这里需要指出的是，并不是在滴点范围以内选择的润滑脂就可以，最终的选择还是要进行黏度的选择和计算。

  针入度，也叫锥入度，是衡量油脂稠度的指标（或者说油脂软硬程度）。针入度是指在规定的负荷、时间和温度条件下，锥体式样在给定高度下落锥入的深度，其单位是0.1mm。针入度越大，油脂越软，反之越硬。

  针入度又有工作针入度和非工作针入度的差别。多数用来测试油脂负荷状态稳定性。（通过在油脂工作之后与工作之前针入度的对比获得）

  一般电机轴承选用的润滑脂多为2号或者3号，其他牌号十分少用。关于润滑脂牌号的选择，后续文章会专门介绍。

  油脂由增稠剂（皂基），基础油和添加剂等组成。其中基础油十分重要。基础油有很多参数，对于电机工程师的选型最重要的就是基础油黏度。基础油黏度是反应润滑油内摩擦力的指标。在未添加添加剂的情况下，黏度越大，油膜强度越高，流动性越差。以后会有具体计算方式的详细介绍。

  以上仅仅讲述了电机轴承润滑最重要的三个指标。其实电机轴承的润滑还有别的很多指标，例如黏度指数、闪点、凝点、倾点等等。依照我的实际经验，能熟练掌握以上三个指标的应用，已能解决电机工程师在润滑选择上一半以上的问题。